JP6693449B2 - Laser processing equipment, processing data generation equipment - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ加工装置、加工データ生成装置に関するものである。   The present invention relates to a laser processing device and a processing data generation device.

特許文献1には、加工対象物にレーザ光を照射して、加工対象物に文字や数字等の加工パターンを印字するレーザ加工装置が、記載されている。特許文献1に記載のレーザ加工装置では、加工パターンの加工領域に、複数の環状の加工ラインが設定され、前記環状の加工ラインは加工パターンの外輪郭に沿った方向に設定される。この設定により、加工パターンの外輪郭の内側を塗りつぶす際にレーザを照射する時間の割合が、一方向にラスタ状に走査する走査方法と比べて多い場合が多くなり、高速に塗りつぶすことが可能となっていた。特許文献1に記載のレーザ加工装置は、設定された前記複数の加工ライン上にレーザ光を照射し、加工パターンを印字する。   Patent Document 1 describes a laser processing apparatus that irradiates a laser beam on a processing object to print a processing pattern such as letters and numbers on the processing object. In the laser processing device described in Patent Document 1, a plurality of annular processing lines are set in the processing region of the processing pattern, and the annular processing lines are set in the direction along the outer contour of the processing pattern. With this setting, the ratio of the time to irradiate the laser when painting the inside of the outer contour of the processing pattern is often larger than the scanning method that scans in a raster in one direction, and it is possible to fill at high speed. Was becoming. The laser processing apparatus described in Patent Document 1 irradiates a laser beam on the set plurality of processing lines to print a processing pattern.

特開2012−24812号公報JP, 2012-24812, A

しかしながら、特許文献1に記載のレーザ加工装置において、複数の環状の加工ラインの走査方向は、それぞれ同一方向である。特許文献1に記載のレーザ加工装置は、複数の環状の加工ラインを、同一方向に走査する。複数の環状の加工ラインを同一方向に走査して加工パターンの加工領域を加工する場合、加工領域内の互いに異なる区域において、加工後の加工面が互いに異なる特性を示すようになる。   However, in the laser processing apparatus described in Patent Document 1, the scanning directions of the plurality of annular processing lines are the same. The laser processing device described in Patent Document 1 scans a plurality of annular processing lines in the same direction. When a plurality of annular processing lines are scanned in the same direction to process the processing areas of the processing pattern, the processed surfaces have different characteristics in different areas of the processing areas.

図10は各々逆向きの走査方向で走査した場合の断面図と、それらを各々ある方向から観察した場合の反射光量の差を示した図である。左から右にスイープされた場合、多くの材料の場合、照射痕の殆どは左に毛羽立った形となり、これを図の右上の光で観察した場合、観測した右上から照射痕の角度は垂直に近い形となり、通常の右上から観察した場合より多くの光量を観測するので、明るく見える。反面、右から左にスイープした場合は、観測した右上から照射痕の角度は水平に近い形となり、先ほどとは逆に少ない光を観測し暗く見える。これが走査方向によって見え方が異なる理由である。   FIG. 10 is a cross-sectional view in the case of scanning in opposite scanning directions, and a diagram showing the difference in the reflected light amount when observing them in a certain direction. When swept from left to right, in most materials, most of the irradiation marks have a fluffy shape to the left, and when observing this with the light in the upper right of the figure, the angle of the irradiation marks is vertical from the observed upper right. It has a close shape, and because it observes a larger amount of light than when observed from the upper right, it looks bright. On the other hand, in the case of sweeping from right to left, the angle of the irradiation mark becomes nearly horizontal from the observed upper right, and on the contrary, a little light is observed and it looks dark. This is the reason why the appearance differs depending on the scanning direction.

このように環状の塗りつぶしを行う際に、各隣接する環を同様の方向に走査した場合、上記の理由により場所によって見え方が異なってしまう問題があった。   When performing the ring-shaped filling in this way, if each adjacent ring is scanned in the same direction, there is a problem that the appearance varies depending on the location for the above reason.

本発明の目的は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、複数の環状の加工ライン上にレーザ光を照射して加工パターンを印字する場合において、加工領域内での加工後の反射特性の差を抑制することができて均一な印字結果を得ることが出来るレーザ加工装置、及び加工データ生成装置を提供することである。   The object of the present invention was proposed in view of the above problems, in the case of printing a processing pattern by irradiating a laser beam on a plurality of annular processing lines, reflection after processing in the processing region. It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus and a processing data generation apparatus that can suppress the difference in characteristics and obtain a uniform printing result.

本願に係るレーザ加工装置は、加工対象物にレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、レーザ光を走査する走査部と、走査部で走査された前記レーザ光を集光する集光部と、加工データに基づいて、レーザ光出射部及び走査部を制御するコントローラと、前記加工対象物に描画される加工パターンから、前記加工対象物を加工する為に前記コントローラが使用する加工データを生成する加工データ生成部とを有し、加工データは、加工パターンに基づいて生成される、加工パターンの輪郭に沿った環として形成された複数の走査線からなり、複数の走査線の走査方向が、隣接する他の走査線の走査方向と逆方向となっている。   A laser processing apparatus according to the present application, a laser beam emitting unit for emitting a laser beam for performing laser processing on an object to be processed, a scanning unit for scanning the laser beam, and condensing the laser beam scanned by the scanning unit. The condensing unit, the controller that controls the laser light emitting unit and the scanning unit based on the processing data, and the controller that is used to process the object from the processing pattern drawn on the object. And a processing data generation unit that generates processing data for generating the processing data, and the processing data includes a plurality of scanning lines formed based on the processing pattern and formed as a ring along the contour of the processing pattern. The scanning direction of a line is opposite to the scanning direction of another adjacent scanning line.

また、本願に係る加工データ生成装置は、加工対象物にレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記レーザ光を走査する走査部と、前記走査部で走査された前記レーザ光を集光する集光部と、加工データに基づいて、前記レーザ光出射部及び前記走査部を制御するコントローラとを備えたレーザ加工装置に用いられる加工データを生成する装置であって、前記加工対象物に描画される加工パターンから、前記加工対象物を加工する為に前記コントローラが使用する加工データを生成する加工データ生成部を有し、前記加工データは、前記加工パターンに基づいて生成される、加工パターンの輪郭に沿った環として形成された複数の走査線からなり、前記複数の走査線の走査方向が、隣接する他の走査線の走査方向と逆方向となっている。   Further, the processing data generation device according to the present application, a laser beam emitting unit that emits a laser beam for performing laser processing on the object to be processed, a scanning unit that scans the laser beam, and the scanning unit that is scanned by the scanning unit. An apparatus for generating processing data used in a laser processing apparatus, comprising: a condensing unit that condenses laser light; and a controller that controls the laser light emitting unit and the scanning unit based on the processing data. A processing data generation unit that generates processing data used by the controller to process the processing target from the processing pattern drawn on the processing target, and the processing data is based on the processing pattern. The plurality of scanning lines are formed as a ring along the contour of the processing pattern to be generated, and the scanning direction of the plurality of scanning lines is opposite to the scanning direction of other adjacent scanning lines. And it has a direction.

本発明によれば、複数の環状ラインにより加工パターンを印字する場合であっても、加工領域内での加工後の場所による特性の差を抑制することが出来、見え方は場所によらず均一になる。   According to the present invention, even when a processing pattern is printed by a plurality of annular lines, it is possible to suppress the difference in characteristics due to the location after processing within the processing area, and the appearance is uniform regardless of location. become.

本実施形態のレーザ加工装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the laser processing apparatus of this embodiment. 本実施形態のレーザ加工装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the laser processing apparatus of this embodiment. 本実施形態のレーザ加工装置によるハッチング方式を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the hatching system by the laser processing apparatus of this embodiment. 本実施形態のレーザ加工装置の制御の一例を示すフローチャートの一部である。It is a part of the flowchart which shows an example of control of the laser processing apparatus of this embodiment. 本実施形態のレーザ加工装置の制御の一例を示すフローチャートの一部である。It is a part of the flowchart which shows an example of control of the laser processing apparatus of this embodiment. 外輪郭に対して内側の加工データの生成法の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the generation method of the inside process data with respect to an outer contour. 内側の加工データの生成の際に、内輪郭の孔状パターンと交差またはすれ違った場合の削除修正法の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the deletion correction method in the case of crossing or passing each other with the hole-shaped pattern of an inner contour at the time of generation of inside process data. 内側の加工データの生成の際に、環状の輪郭線が交差またはすれ違った場合の削除修正法の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the deletion correction method at the time of the production | generation of the inside process data, when an annular contour line crosses or passes each other. 内側の加工データの生成終了条件の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the production | generation completion condition of the inside process data. 各々逆向きの走査方向で走査した場合の断面図と、それらを各々ある方向から観察した場合の反射光量の差を示した図である。FIG. 3 is a cross-sectional view when scanning in opposite scanning directions and a diagram showing a difference in reflected light amount when observing them in a certain direction.

以下、本発明に係るレーザ加工装置、加工データ生成装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るレーザ加工装置1の概略構成について図1に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置1は、パーソナルコンピュータ等から構成される印字情報作成装置2と、レーザ加工装置本体部3と、レーザコントローラ6とから構成されている。   Hereinafter, a laser processing apparatus and a processing data generation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on one embodiment. First, a schematic configuration of the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment will be described based on FIG. As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 according to this embodiment includes a print information creating apparatus 2 including a personal computer, a laser processing apparatus main body 3, and a laser controller 6.

レーザ加工装置本体部3は、レーザ光Lを加工対象物7の加工面7A上を2次元走査してマーキング(印字)加工を行う。レーザコントローラ6はコンピュータで構成され、印字情報作成装置2と双方向通信可能に接続されると共に、レーザ加工装置本体部3と電気的に接続されている。そして、レーザコントローラ6は、印字情報作成装置2から送信された印字情報、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工装置本体部3を駆動制御する。   The laser processing apparatus main body 3 performs a marking process by two-dimensionally scanning the processing surface 7A of the processing object 7 with the laser light L. The laser controller 6 is composed of a computer, is connected to the print information creation device 2 so as to be capable of bidirectional communication, and is electrically connected to the laser processing device body 3. Then, the laser controller 6 drives and controls the laser processing apparatus main body 3 based on the print information, control parameters, various instruction information, etc. transmitted from the print information creating apparatus 2.

レーザ加工装置本体部3の概略構成について図1に基づいて説明する。尚、レーザ加工装置本体部3の説明において、図1の左方向、右方向、上方向、下方向が、それぞれレーザ加工装置本体部3の前方向、後方向、上方向、下方向である。従って、レーザ発振器21のレーザ光L(パルスレーザ)の出射方向が前方向である。本体ベース11及びレーザ光Lに対して垂直な方向が上下方向である。そして、レーザ加工装置本体部3の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザ加工装置本体部3の左右方向である。   A schematic configuration of the laser processing apparatus body 3 will be described with reference to FIG. In the description of the laser processing apparatus main body 3, the left direction, the right direction, the upward direction, and the downward direction in FIG. 1 are the front, rear, upward, and downward directions of the laser processing apparatus main body 3, respectively. Therefore, the emission direction of the laser beam L (pulse laser) of the laser oscillator 21 is the forward direction. The direction perpendicular to the main body base 11 and the laser light L is the vertical direction. The direction perpendicular to the vertical direction and the front-back direction of the laser processing device body 3 is the left-right direction of the laser processing device body 3.

図1に示すように、レーザ加工装置本体部3は、本体ベース11と、レーザ光Lを出射するレーザ発振ユニット12と、光シャッター部13と、不図示の光ダンパーと、不図示のハーフミラーと、ガイド光部15と、反射ミラー16と、光センサ17と、ガルバノスキャナ18と、fθレンズ19等から構成され、不図示の略直方体形状の筐体カバーで覆われている。    As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus main body 3 includes a main body base 11, a laser oscillation unit 12 that emits a laser beam L, an optical shutter portion 13, an optical damper (not shown), and a half mirror (not shown). The guide light unit 15, the reflection mirror 16, the optical sensor 17, the galvano scanner 18, the fθ lens 19 and the like, and is covered with a substantially rectangular parallelepiped casing cover (not shown).

レーザ発振ユニット12は、レーザ発振器21と、ビームエキスパンダ22と、取付台23とから構成されている。レーザ発振器21は、レーザ媒質と受動Qスイッチ等を備えている。レーザ媒質は、不図示の励起用半導体レーザから光ファイバ14を介して出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。受動Qスイッチは、レーザ媒質によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザとして発振するQスイッチとして機能する。従って、レーザ発振器21は、受動Qスイッチを介してパルスレーザを発振し、加工対象物7の加工面7Aにマーキング(印字)加工を行うためのレーザ光L(パルスレーザ)を出力する。   The laser oscillation unit 12 includes a laser oscillator 21, a beam expander 22, and a mount 23. The laser oscillator 21 includes a laser medium and a passive Q switch. The laser medium is excited by the excitation light emitted from the excitation semiconductor laser (not shown) via the optical fiber 14, and oscillates the laser light. The passive Q switch functions as a Q switch that oscillates the laser light oscillated by the laser medium as a pulsed pulse laser. Therefore, the laser oscillator 21 oscillates a pulse laser through the passive Q switch and outputs a laser beam L (pulse laser) for performing marking (printing) processing on the processing surface 7A of the processing target 7.

ビームエキスパンダ22は、レーザ光Lのビーム径を調整する(例えば、ビーム径を拡大する。)ものであり、レーザ発振器21と同軸に設けられている。取付台23は、レーザ発振器21がレーザ光Lの光軸を調整可能に取り付けられ、各取付ネジ25で本体ベース11の前後方向中央位置よりも後側の上面に固定されている。   The beam expander 22 adjusts the beam diameter of the laser light L (for example, expands the beam diameter), and is provided coaxially with the laser oscillator 21. The mounting base 23 is mounted with the laser oscillator 21 so that the optical axis of the laser light L can be adjusted, and is fixed to each upper surface of the main body base 11 on the rear side of the center position in the front-rear direction by each mounting screw 25.

光シャッター部13は、シャッターモータ26と、平板状のシャッター27とから構成されている。シャッターモータ26は、ステッピングモータ等で構成されている。シャッター27は、シャッターモータ26のモータ軸に取り付けられて同軸に回転する。シャッター27は、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路を遮る位置に回転された際には、レーザ光Lを光シャッター部13に対して右方向に設けられた光ダンパーへ反射する。一方、シャッター27がビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路上に位置しないように回転された場合には、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lは、光シャッター部13の前側に配置されたハーフミラーに入射する。   The optical shutter unit 13 includes a shutter motor 26 and a flat plate-shaped shutter 27. The shutter motor 26 is composed of a stepping motor or the like. The shutter 27 is attached to the motor shaft of the shutter motor 26 and rotates coaxially. When the shutter 27 is rotated to a position that blocks the optical path of the laser light L emitted from the beam expander 22, it reflects the laser light L to an optical damper provided to the right of the optical shutter unit 13. .. On the other hand, when the shutter 27 is rotated so as not to be located on the optical path of the laser light L emitted from the beam expander 22, the laser light L emitted from the beam expander 22 is emitted from the front side of the optical shutter unit 13. It is incident on the half mirror arranged at.

光ダンパーは、シャッター27で反射されたレーザ光Lを吸収する。尚、光ダンパーは不図示の冷却装置によって冷却される。ハーフミラーは、レーザ光Lの光路に対して斜め左前方向に45度の角度を形成するように配置される。ハーフミラーは、後側から入射されたレーザ光Lのほぼ全部を透過する。また、ハーフミラーは、後側から入射されたレーザ光Lの一部、例えば、レーザ光Lの1%を、反射ミラー16へ45度の反射角で反射する。反射ミラー16は、ハーフミラーのレーザ光Lが入射される後側面の略中央位置に対して左方向に配置される。   The light damper absorbs the laser light L reflected by the shutter 27. The optical damper is cooled by a cooling device (not shown). The half mirror is arranged so as to form an angle of 45 degrees in the diagonal left front direction with respect to the optical path of the laser light L. The half mirror transmits almost all of the laser light L incident from the rear side. Further, the half mirror reflects a part of the laser light L incident from the rear side, for example, 1% of the laser light L, to the reflection mirror 16 at a reflection angle of 45 degrees. The reflection mirror 16 is arranged leftward with respect to the substantially central position of the rear side surface on which the laser light L of the half mirror is incident.

ガイド光部15は、可視可干渉光である可視レーザ光、例えば、赤色レーザ光を出射する可視半導体レーザ28(図2参照)と、可視半導体レーザ28から出射された可視レーザ光を平行光に収束する不図示のレンズ群とから構成されている。可視レーザ光は、レーザ発振器21から出射されるレーザ光Lと異なる波長である。ガイド光部15は、ハーフミラーのレーザ光Lが出射される略中央位置に対して右方向に配置されている。この結果、可視レーザ光は、ハーフミラーのレーザ光Lが出射される略中央位置に、ハーフミラーの前側面、つまり、反射面に対して45度の入射角で入射され、45度の反射角でレーザ光Lの光路上に反射される。   The guide light unit 15 collimates the visible laser light emitted from the visible semiconductor laser 28 (see FIG. 2) that emits visible laser light, which is visible coherent light, such as red laser light, into parallel light. It is composed of a lens group (not shown) that converges. The visible laser light has a wavelength different from that of the laser light L emitted from the laser oscillator 21. The guide light unit 15 is arranged rightward with respect to the substantially central position where the laser light L of the half mirror is emitted. As a result, the visible laser light is made incident on the front side surface of the half mirror, that is, the reflecting surface at an incident angle of 45 degrees at a substantially central position where the laser light L of the half mirror is emitted, and the reflection angle of 45 degrees. Is reflected on the optical path of the laser light L.

ここで、ハーフミラーの反射率は、波長依存性を持っている。具体的には、ハーフミラーは、誘電体層と金属層との多層膜構造の表面処理をされており、可視レーザ光の波長に対して高い反射率を有し、それ以外の波長の光はほとんど(99%)透過するように構成されている。   Here, the reflectance of the half mirror has wavelength dependence. Specifically, the half mirror has a surface treatment of a multilayer film structure of a dielectric layer and a metal layer, has a high reflectance with respect to the wavelength of visible laser light, light of other wavelengths It is configured to be almost transparent (99%).

反射ミラー16は、レーザ光Lの光路に対して平行な前後方向に対して斜め左前方向に45度の角度を形成するように配置され、ハーフミラーの後側面において反射されたレーザ光Lの一部が、反射面の略中央位置に対して45度の入射角で入射される。そして、反射ミラー16は、反射面に対して45度の入射角で入射されたレーザ光Lを45度の反射角で前側方向へ反射する。   The reflection mirror 16 is arranged so as to form an angle of 45 degrees obliquely to the left front with respect to the front-back direction parallel to the optical path of the laser light L, and one of the laser light L reflected on the rear side surface of the half mirror. The part is incident at an incident angle of 45 degrees with respect to the substantially central position of the reflecting surface. Then, the reflection mirror 16 reflects the laser light L incident on the reflection surface at an incident angle of 45 degrees in the front direction at a reflection angle of 45 degrees.

光センサ17は、レーザ光Lの発光強度を検出するフォトディテクタ等で構成され、反射ミラー16のレーザ光Lが反射される略中央位置に対して、図1中、前側方向に配置されている。この結果、光センサ17は、反射ミラー16で反射されたレーザ光Lが入射され、この入射されたレーザ光Lの発光強度を検出する。従って、光センサ17を介してレーザ発振器21から出力されるレーザ光Lの発光強度を検出することができる。   The optical sensor 17 is composed of a photodetector or the like that detects the emission intensity of the laser light L, and is arranged in the front side direction in FIG. 1 with respect to the substantially central position where the laser light L of the reflection mirror 16 is reflected. As a result, the optical sensor 17 receives the laser beam L reflected by the reflection mirror 16, and detects the emission intensity of the incident laser beam L. Therefore, the emission intensity of the laser light L output from the laser oscillator 21 via the optical sensor 17 can be detected.

ガルバノスキャナ18は、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔の上側に取り付けられ、レーザ発振ユニット12から出射されたレーザ光Lと、ハーフミラーで反射された可視レーザ光とを下方へ2次元走査するものである。ガルバノスキャナ18は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように外側からそれぞれの取付孔に嵌入されて本体部33に取り付けられ、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーが内側で互いに対向している。そして、各モータ31、32の回転をそれぞれ制御して、各走査ミラーを回転させることによって、レーザ光Lと可視レーザ光とを下方へ2次元走査する。この2次元走査方向は、前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)である。   The galvano scanner 18 is attached to the upper side of a through hole formed at the front end of the main body base 11, and directs the laser light L emitted from the laser oscillation unit 12 and the visible laser light reflected by the half mirror downward. Two-dimensional scanning is performed. In the galvano scanner 18, the galvano X-axis motor 31 and the galvano Y-axis motor 32 are attached to the main body portion 33 by being fitted into the respective mounting holes from the outside so that the respective motor axes are orthogonal to each other. The scanning mirrors attached to the tip end face each other inside. Then, the rotation of each of the motors 31 and 32 is controlled to rotate each of the scanning mirrors, so that the laser light L and the visible laser light are two-dimensionally scanned downward. This two-dimensional scanning direction is the front-back direction (X direction) and the left-right direction (Y direction).

fθレンズ19は、ガルバノスキャナ18によって2次元走査されたレーザ光Lと可視レーザ光とを下方に配置された加工対象物7の加工面7Aに集光する。従って、各モータ31、32の回転を制御することによって、レーザ光Lと可視レーザ光が、加工対象物7の加工面7A上において、所望の加工パターンで前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)に2次元走査される。   The fθ lens 19 focuses the laser light L two-dimensionally scanned by the galvano scanner 18 and the visible laser light on the processing surface 7A of the processing target 7 arranged below. Therefore, by controlling the rotations of the respective motors 31 and 32, the laser light L and the visible laser light are moved in the front-back direction (X direction) and the left-right direction (X direction) in a desired processing pattern on the processing surface 7A of the processing object 7. Two-dimensional scanning is performed in the Y direction).

次に、レーザ加工装置1を構成する印字情報作成装置2、レーザ加工装置本体部3及びレーザコントローラ6の回路構成について図2に基づいて説明する。先ず、レーザ加工装置本体部3及びレーザコントローラ6の回路構成について図2に基づいて説明する。   Next, the circuit configuration of the print information creation device 2, the laser processing device main body 3, and the laser controller 6 that constitute the laser processing device 1 will be described with reference to FIG. First, the circuit configurations of the laser processing apparatus body 3 and the laser controller 6 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、レーザ加工装置本体部3は、ガルバノコントローラ35、ガルバノドライバ36、レーザドライバ37、半導体レーザドライバ38等から構成されている。レーザコントローラ6には、ガルバノコントローラ35、レーザドライバ37、半導体レーザドライバ38、光センサ17、シャッターモータ26等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ6には、印字情報作成装置2が双方向通信可能に接続され、印字情報作成装置2から送信された加工パターン、レーザ加工装置本体部3の制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等を受信可能に構成されている。   As shown in FIG. 2, the laser processing apparatus body 3 is composed of a galvano controller 35, a galvano driver 36, a laser driver 37, a semiconductor laser driver 38, and the like. A galvano controller 35, a laser driver 37, a semiconductor laser driver 38, an optical sensor 17, a shutter motor 26, etc. are electrically connected to the laser controller 6. Further, the print information creation device 2 is connected to the laser controller 6 so as to be capable of bidirectional communication, and the processing pattern transmitted from the print information creation device 2, the control parameters of the laser processing device main body 3, and various instruction information from the user. Etc. are configured to be able to be received.

レーザコントローラ6は、レーザ加工装置本体部3の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU41、RAM42、ROM43、時間を計測するタイマ44等を備えている。また、CPU41、RAM42、ROM43、タイマ44は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。   The laser controller 6 is provided with a CPU 41, a RAM 42, a ROM 43 as a calculation device and a control device for controlling the whole of the laser processing apparatus main body 3, a timer 44 for measuring time, and the like. Further, the CPU 41, the RAM 42, the ROM 43, and the timer 44 are connected to each other by a bus line (not shown) to exchange data with each other.

RAM42は、CPU41により演算された各種の演算結果や加工パターンのXY座標データ等を一時的に記憶させておくためのものである。ROM43は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、印字情報作成装置2から送信された印字情報に基づいて加工パターンのXY座標データを算出してRAM42に記憶する等の各種プログラムが記憶されている。ROM43には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。   The RAM 42 is for temporarily storing various calculation results calculated by the CPU 41, XY coordinate data of the processing pattern, and the like. The ROM 43 stores various programs, and stores various programs such as calculating the XY coordinate data of the processing pattern based on the print information transmitted from the print information creating apparatus 2 and storing the XY coordinate data in the RAM 42. ing. The ROM 43 stores, for each font type, data such as the start point, end point, focus, and curvature of the font of each character composed of a straight line and an elliptic arc.

また、ROM43には、印字情報作成装置2から受信した印字情報に対応する加工パターンの太さ、深さ及び本数、レーザ発振器21のレーザ出力、レーザ光Lのレーザパルス幅、ガルバノスキャナ10によるレーザ光Lを走査する速度を表すガルバノ走査速度情報等の各種制御パラメータをRAM42に格納するプログラムが記憶されている。   Further, in the ROM 43, the thickness, depth and number of processing patterns corresponding to the print information received from the print information creating device 2, the laser output of the laser oscillator 21, the laser pulse width of the laser light L, the laser by the galvano scanner 10 are provided. A program for storing various control parameters such as galvano scanning speed information indicating the speed of scanning the light L in the RAM 42 is stored.

そして、CPU41は、かかるROM43に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行なうものである。例えば、CPU41は、印字情報作成装置2から入力された印字情報に基づいて算出した加工パターンのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等をガルバノコントローラ35に出力する。また、CPU41は、印字情報作成装置2から入力された印字情報に基づいて設定したレーザ発振器21のレーザ出力、レーザ光Lのレーザパルス幅等のレーザ駆動情報をレーザドライバ37に出力する。CPU41は、光センサ17から入力されたレーザ光Lの発光強度に基づいて、レーザ発振器21のレーザ出力制御信号をレーザドライバ37に出力する。   Then, the CPU 41 performs various calculations and controls based on various programs stored in the ROM 43. For example, the CPU 41 outputs, to the galvano controller 35, XY coordinate data of the processing pattern calculated based on the print information input from the print information creating device 2, galvano scanning speed information, and the like. The CPU 41 also outputs laser drive information such as the laser output of the laser oscillator 21 and the laser pulse width of the laser light L set based on the print information input from the print information creating device 2 to the laser driver 37. The CPU 41 outputs a laser output control signal of the laser oscillator 21 to the laser driver 37 based on the emission intensity of the laser light L input from the optical sensor 17.

CPU41は、可視半導体レーザ28の点灯開始を指示するオン信号又は消灯を指示するオフ信号を半導体レーザドライバ38に出力する。CPU41は、シャッターモータ26に対して、シャッター27をレーザ光Lの光路を遮る位置に回転させるように指示する遮光指示信号、又は、シャッター27をレーザ光Lの光路を遮らない位置に回転させるように指示する開放指示信号を出力する。   The CPU 41 outputs to the semiconductor laser driver 38 an ON signal for instructing to start lighting of the visible semiconductor laser 28 or an OFF signal for instructing to turn OFF the visible semiconductor laser 28. The CPU 41 instructs the shutter motor 26 to rotate the shutter 27 to a position that blocks the optical path of the laser light L, or to rotate the shutter 27 to a position that does not block the optical path of the laser light L. The release instruction signal for instructing is output.

ガルバノコントローラ35は、レーザコントローラ6から入力された加工パターンのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の角度、角速度等を算出して、角度、角速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ36へ出力する。ガルバノドライバ36は、ガルバノコントローラ35から入力された角度、角速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を駆動制御して、レーザ光Lと可視レーザ光を2次元走査する。   The galvano controller 35 calculates the angles and angular velocities of the galvano X-axis motor 31 and the galvano Y-axis motor 32 based on the XY coordinate data of the machining pattern, the galvano scanning speed information and the like input from the laser controller 6, and calculates the angle. , And outputs motor drive information indicating the angular velocity to the galvano driver 36. The galvano driver 36 drives and controls the galvano X-axis motor 31 and the galvano Y-axis motor 32 based on the motor drive information indicating the angle and the angular velocity input from the galvano controller 35, and outputs the laser light L and the visible laser light to 2 Dimension scan.

レーザドライバ37は、レーザコントローラ6から入力されたレーザ発振器21のレーザ出力、レーザ光Lのレーザパルス幅等のレーザ駆動情報と、レーザ発振器21のレーザ出力制御信号等に基づいて、レーザ発振器21を駆動する。また、半導体レーザドライバ38は、レーザコントローラ6から入力されたオン信号又はオフ信号に基づいて、可視半導体レーザ28を点灯駆動又は、消灯する。   The laser driver 37 drives the laser oscillator 21 based on the laser output of the laser oscillator 21, the laser driving information such as the laser pulse width of the laser light L, and the laser output control signal of the laser oscillator 21 which are input from the laser controller 6. To drive. Further, the semiconductor laser driver 38 drives or turns off the visible semiconductor laser 28 based on the ON signal or the OFF signal input from the laser controller 6.

次に、印字情報作成装置2の回路構成について図2に基づいて説明する。図2に示すように、印字情報作成装置2は、印字情報作成装置2の全体を制御する制御部51、図1に示すマウス52とキーボード53等から構成される入力操作部55、液晶ディスプレイ(LCD)56、CD−ROM57に各種データ、プログラム等を書き込み及び読み込むためのCD−R/W58等から構成されている。制御部51には、不図示の入出力インターフェースを介して入力操作部55、液晶ディスプレイ56、CD−R/W58等が接続されている。   Next, the circuit configuration of the print information creation device 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the print information creation device 2 includes a control unit 51 for controlling the entire print information creation device 2, an input operation unit 55 including a mouse 52 and a keyboard 53 shown in FIG. 1, a liquid crystal display ( The LCD 56 and the CD-ROM 57 include a CD-R / W 58 for writing and reading various data and programs. An input operation unit 55, a liquid crystal display 56, a CD-R / W 58, etc. are connected to the control unit 51 via an input / output interface (not shown).

制御部51は、印字情報作成装置2の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU61、RAM62、ROM63、時間を計測するタイマ65、ハードディスクドライブ(以下、「HDD」という。)66等を備えている。また、CPU61、RAM62、ROM63、タイマ65は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。また、CPU61とHDD66は、不図示の入出力インターフェースを介して接続され、相互にデータのやり取りが行われる。   The control unit 51 includes a CPU 61, a RAM 62, a ROM 63 as an arithmetic unit and a control unit for controlling the entire print information creating apparatus 2, a timer 65 for measuring time, a hard disk drive (hereinafter referred to as “HDD”) 66, and the like. I have it. Further, the CPU 61, the RAM 62, the ROM 63, and the timer 65 are connected to each other by a bus line (not shown), and data is exchanged with each other. Further, the CPU 61 and the HDD 66 are connected via an input / output interface (not shown) to exchange data with each other.

RAM62は、CPU61により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものである。ROM63は、各種のプログラムを記憶させておくものである。   The RAM 62 is for temporarily storing various calculation results calculated by the CPU 61. The ROM 63 stores various programs.

また、HDD66は、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、各種データファイルを記憶するものである。   Further, the HDD 66 stores programs of various application software and various data files.

従って、制御部51が本願の加工データ生成部を構成している。本実施形態において、制御部51が本願の加工データ生成部を構成する例を説明するが、これとは異なり、レーザコントローラ6が加工データ生成部として加工データを生成する構成としてもよい。   Therefore, the control unit 51 constitutes the processed data generation unit of the present application. In the present embodiment, an example in which the control unit 51 configures the processed data generation unit of the present application will be described, but unlike this, the laser controller 6 may generate the processed data as the processed data generation unit.

ここで、図3に示した本実施形態発明のレーザ加工装置1によるハッチング方式概略図のパターンが加工データ生成部によって好適にはどのように実施されるかを図4、図5に示されるフローチャートの例を以って以下に示す。   Here, how the pattern of the hatching method schematic diagram by the laser processing apparatus 1 of the present invention shown in FIG. 3 is preferably carried out by the processing data generation unit is a flowchart shown in FIGS. 4 and 5. The following is an example.

制御部51は、ステップS1(以下、S1と称す。他のステップも同じ)において、加工パターンから輪郭(外輪郭または第一の輪郭とも言う)を示すベクトルを抽出する。輪郭を示すベクトルを抽出するとは、図6(a)の実線部分を抽出することである。図6(a)の実線部分は元々塗りつぶしの前から存在していた加工パターンを意味し、本実施形態ではこの元の加工パターンが起点となり、塗りつぶしのアルゴリズムが開始される。加工パターンはROM63やCD−RW58といった記憶媒体から呼び出されても良いし、そのほかの情報入力に基づいてCPU61によって生成されたものであっても良い。   In step S1 (hereinafter referred to as S1; other steps are the same), the control unit 51 extracts a vector indicating a contour (also referred to as an outer contour or a first contour) from the processing pattern. Extracting the vector indicating the contour means extracting the solid line portion of FIG. The solid line portion in FIG. 6A means the processing pattern that originally existed before the filling, and in this embodiment, the original processing pattern serves as the starting point and the filling algorithm is started. The processing pattern may be retrieved from a storage medium such as the ROM 63 or the CD-RW 58, or may be generated by the CPU 61 based on other information input.

次に、制御部51は、S2において、加工パターンから孔(内輪郭または第二の輪郭とも言う)を示すベクトルを抽出する。孔を示すベクトルを抽出するとは、図7で例を示すと網点の外側のベクトルを抽出することである。すなわち、加工パターンの外輪郭で囲まれた領域内に包含される内輪郭が抽出される。この抽出方法は、元々加工パターンに含まれていた孔と外輪郭の情報を使用して孔のベクトルを抽出する方法でもよいし、外輪郭に囲まれたベクトルを検出することによって孔のベクトルを抽出する方法でもよい。尚、孔のベクトルが抽出されなければ、このステップはスキップされる。   Next, in S2, the control unit 51 extracts a vector indicating a hole (also referred to as an inner contour or a second contour) from the processing pattern. Extracting a vector indicating a hole means extracting a vector outside the halftone dot, as shown in FIG. That is, the inner contour included in the region surrounded by the outer contour of the processing pattern is extracted. This extraction method may be a method of extracting the hole vector by using the information of the hole and the outer contour originally included in the processing pattern, or detecting the vector surrounded by the outer contour to determine the hole vector. A method of extracting may be used. If the hole vector is not extracted, this step is skipped.

外輪郭と孔のベクトルが抽出されると、制御部51は、S3において、これらを加工データ(走査線データとも言う)として記憶領域に記憶する。記憶領域は、RAM62であってもよいし、HDD66でもよい。   When the outer contour and the hole vector are extracted, the control unit 51 stores these in the storage area as processing data (also referred to as scanning line data) in S3. The storage area may be the RAM 62 or the HDD 66.

次に、制御部51は、S4〜S6において、外輪郭の内側に、外輪郭に沿った環からなる走査線を生成する。まず、制御部51は、S4において、図6(a)に示すように、外輪郭を構成する複数のベクトルに平行なベクトルを算出する。例えば、外輪郭を構成するベクトルの右側が常に内側になるような加工データであれば、それに基づいて各々の外輪郭ベクトルの右側に同様のベクトルを加える。加える位置、即ち塗りつぶし密度はあらかじめ決められた塗りつぶし密度であっても、ユーザにより入力された塗りつぶし密度であっても良い。例えば、外輪郭ベクトルからの距離が、加工対象物7の加工面7Aにおけるレーザ光Lのビーム径と同じ長さとなる位置にベクトルが加えられるように、塗りつぶし密度が決定されてもよい。   Next, in S4 to S6, the control unit 51 generates a scanning line formed of a ring along the outer contour inside the outer contour. First, in S4, as shown in FIG. 6A, the control unit 51 calculates a vector parallel to the plurality of vectors forming the outer contour. For example, if the processed data is such that the right side of the vector forming the outer contour is always inside, a similar vector is added to the right side of each outer contour vector based on it. The addition position, that is, the fill density may be a predetermined fill density or a fill density input by the user. For example, the filling density may be determined such that the vector is added to a position where the distance from the outer contour vector is the same as the beam diameter of the laser light L on the processing surface 7A of the processing target 7.

次に、制御部51は、S5において、外輪郭の内側に生成された走査線の走査方向を逆転する。すなわち、S4のステップで生成されたベクトルは全て向きを反対にする操作が行われ、この操作によって各ベクトルの加工の向きも外輪郭ベクトルの向きと逆になる。この向きを反対にする操作が本願のもっとも重要なポイントであり、その操作が繰り返されることによって、隣接する走査線の向きが互いに反対向きとなっている加工データが生成される。したがって、加工パターンの加工領域内での加工後の反射特性の差を抑制することができて均一な印字結果を得ることが出来る。   Next, in S5, the control unit 51 reverses the scanning direction of the scanning line generated inside the outer contour. That is, an operation of reversing the direction of all the vectors generated in the step of S4 is performed, and by this operation, the processing direction of each vector is also opposite to the direction of the outer contour vector. The operation of reversing this direction is the most important point of the present application, and by repeating the operation, processing data in which the directions of adjacent scanning lines are opposite to each other are generated. Therefore, it is possible to suppress the difference in the reflection characteristics after processing within the processing area of the processing pattern, and obtain a uniform printing result.

次に、制御部51は、S6において、S5のステップで生成されたベクトルの交点を抽出し、抽出された交点をベクトルの開始点と終了点とする修整を加える。生成された複数のベクトルが結ばれることにより、環状の走査線が生成される。これを図6(b)に示す。尚、外郭ベクトル同士の為す角が鈍角等の理由により交点が存在しない場合は、S5のステップで生成されたベクトルを延長し、延長したベクトルが他のベクトルと最初に交わった点を交点として、各々同様の処理を行う。   Next, in S6, the control unit 51 extracts the intersection point of the vector generated in the step of S5, and makes a modification such that the extracted intersection point becomes the start point and the end point of the vector. An annular scan line is generated by connecting the plurality of generated vectors. This is shown in FIG. If there is no intersection due to an obtuse angle or the like between the outer contour vectors, the vector generated in step S5 is extended, and the point where the extended vector first intersects another vector is set as the intersection. The same processing is performed for each.

本実施形態では外輪郭のベクトルの情報から生成されたベクトルを再び新たな外輪郭として扱い、再び同様のベクトル生成処理を繰り返す。制御部51は、S7において、新たに生成された環状の走査線データを加工データとして記憶領域に記憶する。   In the present embodiment, the vector generated from the information of the outer contour vector is treated again as a new outer contour, and the same vector generation processing is repeated again. In S7, the control unit 51 stores the newly generated ring-shaped scanning line data in the storage area as processed data.

次に、制御部51は、S8において、生成された環状の走査線(ベクトル)が交差する箇所を有するか否かを判断する。その様子の一例を示すのが図8(a)であり、生成され続けた環状の走査線が点線の丸で示す2箇所で交差し、これ以上指定された塗りつぶし密度でベクトルを生成することは不可能になっている。   Next, in S8, the control unit 51 determines whether or not there is a location where the generated annular scanning lines (vectors) intersect. FIG. 8A shows an example of such a state, and the continuously generated circular scanning lines intersect at two points indicated by dotted circles, and it is impossible to generate a vector with a specified fill density. It's impossible.

制御部51は、環状の走査線が交差する箇所を有すると判断した場合(S8:YES)、S9において、その交差点を抽出し、S10において、2箇所の交差点間の走査線を削除する。この処理によって、図8(b)に示すようなパターンとなり、この例であると二つの島に分裂するような現象が起こる。この2つの島は各々が新しい外輪郭となり、再び同様のベクトル生成処理が行われる。そして、制御部51は、S11において、削除されなかった部分からなる環状の走査線データを加工データとする修正を施す。制御部51が、環状の走査線が交差箇所を有しないと判断した場合(S8:NO)、後述するS12に移行する。   When the control unit 51 determines that there is an intersection of the annular scanning lines (S8: YES), the intersection is extracted in S9, and the scanning line between the two intersections is deleted in S10. By this processing, a pattern as shown in FIG. 8B is obtained, and in this example, a phenomenon of splitting into two islands occurs. Each of these two islands has a new outer contour, and the same vector generation processing is performed again. Then, in S11, the control unit 51 corrects the ring-shaped scanning line data made up of the undeleted portions as the processed data. When the control unit 51 determines that the annular scanning line does not have the intersection (S8: NO), the process proceeds to S12 described below.

前項では2箇所で交差する例を示したが、1箇所のみ交差(接触)する例を図8(c)と(d)に示す。制御部51は、交差した部分の走査線を削除する。これによって、図8(c)は図8(d)に示すようなパターンとなり、この例であっても二つの島に分裂する現象が起こる。この2つの島は各々が新しい外輪郭となり、再び同様のベクトル生成処理が行われる。   In the previous section, an example of intersecting at two places was shown, but an example of intersecting (contacting) at only one place is shown in FIGS. 8C and 8D. The control unit 51 deletes the scanning line at the intersecting portion. As a result, FIG. 8 (c) becomes a pattern as shown in FIG. 8 (d), and even in this example, the phenomenon of splitting into two islands occurs. Each of these two islands has a new outer contour, and the same vector generation processing is performed again.

次に、制御部51は、S12において、生成された走査線が孔(内輪郭)と交差するか否かを判断する。すなわち、図7(a)のように、最初期の外輪郭から内側の走査線(ベクトル)を生成していった場合、生成された内側の走査線が元々加工パターンに存在していた孔のベクトル群と交差するか否かを判断する。   Next, in S12, the control unit 51 determines whether the generated scanning line intersects the hole (inner contour). That is, as shown in FIG. 7A, when the inner scanning line (vector) is generated from the outer contour in the earliest period, the generated inner scanning line is not included in the holes originally present in the machining pattern. It is determined whether or not the vector group is crossed.

制御部51が、走査線と孔とが交差していると判断した場合(S12:YES)、制御部51は、S13において、その交差点を抽出する。次に、制御部51は、S14において、走査線のうち、孔のベクトル群と交差した2点間にあるベクトル群を削除する。そして、制御部51は、S15において、S14で削除されなかった走査線のベクトル群と孔(内輪郭)のベクトル群とを繋げる修正を行う。図7(b)に示されるように2つの島の各々が新しい外輪郭となる。   When the control unit 51 determines that the scanning line and the hole intersect (S12: YES), the control unit 51 extracts the intersection at S13. Next, in S14, the control unit 51 deletes the vector group between the two points intersecting the vector group of the hole among the scanning lines. Then, in S15, the control unit 51 performs a correction to connect the vector group of the scanning line and the vector group of the hole (inner contour) which are not deleted in S14. As shown in FIG. 7 (b), each of the two islands becomes a new outer contour.

そして、制御部51は、S16において、S11またはS15にて走査線が修正されていれば修正された走査線を描画経路に追加する。制御部51は、S16において、S11またはS15にて走査線が修正されていなければ修正されていない走査線を描画経路に追加する。制御部51は、S16を実行した後、S17の処理に移行する。また、制御部51は、走査線と孔とが交差していないと判断した場合(S12:NO)、S16に移行する。   Then, in S16, if the scanning line is modified in S11 or S15, the control unit 51 adds the modified scanning line to the drawing path. In S16, the control unit 51 adds the uncorrected scanning line to the drawing path unless the scanning line has been corrected in S11 or S15. After executing S16, the control unit 51 proceeds to the process of S17. If the control unit 51 determines that the scanning line and the hole do not intersect (S12: NO), the control unit 51 proceeds to S16.

前項では生成されたベクトルが孔のベクトル群を横断する例を示したが、1点で交差(接触)する、つまり生成されたベクトルと孔のベクトルが1点ですれ違う例を図7(c)と(d)に示す。この場合はすれ違った部分のベクトルパターンを削除することによって、図7(c)は図7(d)に示すようなパターンとなり、図7(a)と(b)の場合と同様に、2つの島の各々が新しい外輪郭となり、再び同様のベクトル生成処理が行われる。   In the previous section, an example in which the generated vector crosses the hole vector group was shown, but an example in which the generated vector and the hole vector pass each other at one point is shown in Fig. 7 (c). And (d). In this case, by deleting the vector pattern of the passing portion, FIG. 7 (c) becomes a pattern as shown in FIG. 7 (d). As in the case of FIGS. 7 (a) and 7 (b), two patterns are obtained. Each of the islands has a new outer contour, and the same vector generation processing is performed again.

単一または複数の島において、各々S4乃至S16の処理を繰り返すことによって複数の環状の走査線による塗りつぶしのための加工データが生成される。複数の環状の走査線からなる加工データは、外側から連続した走査順として記憶領域に保存される。   Processing data for filling with a plurality of annular scanning lines is generated by repeating the processing of S4 to S16 on a single or a plurality of islands. The processed data composed of a plurality of annular scanning lines is stored in the storage area as a continuous scanning order from the outside.

S16の処理が実行された後、制御部51は、S17において走査線の長さが1つ前に生成された走査線よりも増加したか否かを判断する。図9に示すように、外輪郭から内側に向かって走査線を順番に生成していった場合、図9(a)のように最終的に中央付近にまで塗りつぶしは到達し、次に同様の処理を行うと図9(b)の点線のような走査線の演算結果となってしまい、走査線が長くなるという逆転現象が発生する。   After the processing of S16 is executed, the control unit 51 determines whether or not the length of the scanning line in S17 is longer than that of the scanning line generated immediately before. As shown in FIG. 9, when the scanning lines are sequentially generated from the outer contour toward the inner side, as shown in FIG. When the processing is performed, the calculation result of the scanning line such as the dotted line in FIG. 9B is obtained, and the inversion phenomenon that the scanning line becomes long occurs.

制御部51が、走査線の長さが増加したと判断すると(S17:YES)、制御部51は、S18において、その走査線(図9(b)の点線の走査線)を削除する(図9(c)参照)。   When the control unit 51 determines that the length of the scanning line has increased (S17: YES), the control unit 51 deletes the scanning line (the dotted scanning line in FIG. 9B) in S18 (FIG. 9B). 9 (c)).

前項では、塗りつぶしが継続できるか出来ないかの判断を、走査線の長さが1つ前に作生成された走査線よりも増加したか否かに基づいて行う例を示したが、これに限らない。例えば、直前に生成したベクトルの環の総延長が現在生成したベクトルの環の総延長より短いことによってそれ以上の塗りつぶしは不可能と判断しても良いし、直前に生成したベクトルの環の中の面積が現在生成したベクトルの環の中の面積より小さいことによってそれ以上の塗りつぶしは不可能と判断しても良い。   In the previous section, an example was shown in which whether or not to continue painting can be determined based on whether or not the length of the scan line has increased compared to the scan line created one time ago. Not exclusively. For example, it may be judged that further filling is impossible because the total extension of the ring of vectors generated immediately before is shorter than the total extension of the ring of vectors currently generated. Since the area of is smaller than the area in the ring of the currently generated vector, it may be judged that further filling is impossible.

また、制御部51が、走査線の長さが増加していないと判断すると(S17:NO)、S4に戻って処理を繰り返す。そして、制御部51は、S19において、全ての走査線に対する上記計算が実行されたか否かを判断し、全ての走査線における計算が実行された場合(S19:YES)、プログラムの実行を終了する。また、制御部51は、S19において、全ての走査線に対する上記計算が実行されていないと判断した場合(S19:NO)、S4に戻って処理を繰り返す。   If the control unit 51 determines that the length of the scanning line has not increased (S17: NO), the process returns to S4 and repeats the processing. Then, the control unit 51 determines in S19 whether or not the above calculation has been executed for all the scanning lines, and when the calculation has been executed for all the scanning lines (S19: YES), the execution of the program is ended. .. If the control unit 51 determines in S19 that the above calculation has not been executed for all the scanning lines (S19: NO), the process returns to S4 and repeats the processing.

以上、図4及び図5に示したフローの説明であるが、前記島が2つ以上出来ていた際に、各々のベクトルが連続した走査線となるように走査順を変えて保存されてもよい。単純にベクトルが生成された順番に記憶領域に蓄えられ走査を行うと一つの環を走査する毎に前記2つ以上の島を照射位置が跨いで移動することになってしまう。そこで、各々の島がなるべく個別に走査されるように、各々のベクトルが記憶領域に蓄えられる際は、記憶領域の末尾ではなく、発生元の島のベクトル群に加えられることによって、照射が各島別々に照射されることになり、照射位置を頻繁に跨ぐことがなくなり塗りつぶしを高速にすることができる。   The above is the description of the flow shown in FIGS. 4 and 5, but when two or more islands have been formed, even if the scanning order is changed so that each vector becomes a continuous scanning line, it is saved. Good. If the vectors are simply stored in the storage area in the order in which they are generated and scanning is performed, the irradiation position will move across the two or more islands each time one ring is scanned. Therefore, when each vector is stored in the storage area so that each island is scanned individually as much as possible, irradiation is performed by adding each vector to the vector group of the originating island, not at the end of the storage area. Since the islands are irradiated separately, the irradiation position is not frequently crossed, and the filling speed can be increased.

また、図3に示すように、環状の走査線毎に印字開始位置(点で示す)を変更する処理を行っても良い。印字開始位置におけるレーザ照射条件は、レーザや制御の特性により他の場所における条件と異なっていることがある。各々の環状の走査線の印字開始位置が該同様であると、他の場所と異なる条件で照射された箇所が集中して配置されることになり、結果として不均一な加工結果となる。これを軽減するために、各々の環状の走査線の印字開始位置をランダムもしくはユーザの入力によってずらす処理を行っても良い。   Further, as shown in FIG. 3, a process of changing the print start position (indicated by a dot) may be performed for each annular scanning line. The laser irradiation conditions at the print start position may differ from the conditions at other locations depending on the characteristics of the laser and control. If the printing start positions of the respective annular scanning lines are the same as each other, the spots irradiated under conditions different from those of other spots will be arranged in a concentrated manner, resulting in non-uniform processing results. In order to reduce this, processing for shifting the print start position of each annular scanning line randomly or by user input may be performed.

本発明と異なり、複数の環状の加工ラインの走査方向が同じ方向となっている場合、環の中心からみて一方側の区域においては複数の加工ラインの走査方向が全て或る同一の方向となる。反対に、環の中心からみて他方側の区域においては複数の加工ラインの走査方向が前記一方に対して全て逆方向となる。走査方向が異なると加工の特性が変化して、加工後の加工面は走査方向に応じた反射特性を示す。走査方向が異なれば、同一方向からの光に対して異なる反射特性が現れる。   Unlike the present invention, when the scanning directions of the plurality of annular processing lines are the same, the scanning directions of the plurality of processing lines are all in the same direction in the area on one side of the center of the ring. .. On the contrary, in the area on the other side of the center of the ring, the scanning directions of the plurality of processing lines are all opposite to the one. When the scanning direction is different, the processing characteristics change, and the processed surface shows a reflection characteristic according to the scanning direction. If the scanning direction is different, different reflection characteristics appear for light from the same direction.

これに対して、本発明では、隣接する複数の環状の加工ラインの走査方向が互いに反対方向となっている。これにより、環の中心からみて一方側の区域において複数の加工ラインの走査方向が或る方向と逆方向との両方向を含み、環の中心からみて他方側の区域においても複数の加工ラインの走査方向が或る方向と逆方向との両方向を含むことになる。よって、一方側の区域の反射特性と、他方側の区域の反射特性との差が小さくなる。したがって、複数の環状の加工ライン上にレーザ光を照射して加工パターンを印字する場合において、加工領域内での加工後の反射特性の差を抑制することができて均一な印字結果を得ることが出来る。   On the other hand, in the present invention, the scanning directions of the adjacent annular processing lines are opposite to each other. As a result, the scanning direction of the plurality of processing lines in one area as viewed from the center of the ring includes both a certain direction and the opposite direction, and the scanning of the plurality of processing lines also in the other area as viewed from the center of the ring. The direction includes both a certain direction and the opposite direction. Therefore, the difference between the reflection characteristic of the area on one side and the reflection characteristic of the area on the other side becomes small. Therefore, when irradiating a laser beam on a plurality of annular processing lines to print a processing pattern, it is possible to suppress the difference in reflection characteristics after processing in the processing area and obtain a uniform printing result. Can be done.

1 レーザ加工装置
2 印字情報作成装置(加工データ生成装置)
6 レーザコントローラ
18 ガルバノスキャナ(走査部)
19 fθレンズ(集光部)
21 レーザ発振器(レーザ光出射部)
35 ガルバノコントローラ
51 制御部(加工データ生成部)

1 Laser processing device 2 Printing information creation device (processing data creation device)
6 Laser controller 18 Galvano scanner (scanning section)
19 fθ lens (condenser)
21 Laser oscillator (laser light emitting part)
35 Galvano Controller 51 Control Unit (Processing Data Generation Unit)

Claims (8)

加工対象物にレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記レーザ光を集光する集光部と、
加工データに基づいて、前記レーザ光出射部及び前記走査部を制御するコントローラと、
前記加工対象物に描画される加工パターンから、前記加工対象物を加工する為に前記コントローラが使用する加工データを生成する加工データ生成部とを有し、
前記加工データは、前記加工パターンに基づいて生成される、加工パターンの輪郭に沿った環として形成された複数の走査線からなり、前記複数の走査線の走査方向が、隣接する他の走査線の走査方向と逆方向となっていることを特徴とするレーザ加工装置。
A laser light emitting portion for emitting a laser light for performing laser processing on an object to be processed,
A scanning unit that scans the laser beam;
A condensing unit that condenses the laser light scanned by the scanning unit,
A controller that controls the laser light emitting unit and the scanning unit based on processing data;
A machining data generator that generates machining data used by the controller to machine the machining object from the machining pattern drawn on the machining object,
The processing data includes a plurality of scanning lines formed based on the processing pattern and formed as a ring along the contour of the processing pattern, and the scanning direction of the plurality of scanning lines is another scanning line adjacent to each other. The laser processing apparatus is characterized in that the scanning direction is opposite to the scanning direction.
前記加工データ生成部は、前記加工パターンにより決まる所定の走査線に基づいて、前記所定の走査線の内側に前記所定の走査線に沿った走査方向の内側走査線を生成する走査線生成処理と、前記加工データに前記内側走査線を追加する走査線追加処理とを実行することを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。   The processed data generation unit, based on a predetermined scanning line determined by the processing pattern, a scanning line generation process that generates an inner scanning line in the scanning direction along the predetermined scanning line inside the predetermined scanning line. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising: a scanning line adding process for adding the inner scanning line to the processing data. 前記加工データ生成部は、前記加工パターンにより決まる所定の走査線に基づいて、前記所定の走査線の内側に前記所定の走査線に沿った走査方向の内側走査線を生成する走査線生成処理と、前記走査線生成処理により生成された前記内側走査線が、交差している箇所を有するか否かを判断する第1判断処理と、前記第1判断処理において、前記内側走査線が交差している箇所を有さないと判断した場合、前記前記加工データに前記内側走査線を追加する走査線追加処理と、前記第1判断処理において、前記内側走査線が交差している箇所を有すると判断した場合、走査線を削除修整する走査線修正処理を実行することを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。   The processed data generation unit, based on a predetermined scanning line determined by the processing pattern, a scanning line generation process that generates an inner scanning line in the scanning direction along the predetermined scanning line inside the predetermined scanning line. , A first determination process for determining whether or not the inner scanning line generated by the scanning line generation process has a crossing point, and the inner scanning line is crossed in the first determination process. When it is determined that there is no portion where the inner scanning line exists, it is determined that there is a portion where the inner scanning line intersects in the scanning line addition processing that adds the inner scanning line to the processed data and the first determination processing. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a scanning line correction process for deleting and modifying the scanning line is executed in such a case. 前記加工データ生成部は、前記加工パターンにより決まる所定の走査線に基づいて、前記所定の走査線の内側に前記所定の走査線に沿った走査方向の内側走査線を生成する走査線生成処理と、前記走査線生成処理により生成された前記内側走査線の長さが、前記所定の走査線の長さより短いか否かを判断する第二判断処理と、前記判断処理において、前記内側走査線の長さが前記所定の走査線の長さより短いと判断した場合、前記前記加工データに前記内側走査線を追加する走査線追加処理と、前記判断処理において、前記内側走査線の長さが前記所定の走査線の長さ以上であると判断した場合、前記内側走査線を削除する走査線削除処理とを実行することを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。   The processed data generation unit, based on a predetermined scanning line determined by the processing pattern, a scanning line generation process that generates an inner scanning line in the scanning direction along the predetermined scanning line inside the predetermined scanning line. A second determination process for determining whether or not the length of the inner scanning line generated by the scanning line generation process is shorter than the length of the predetermined scanning line; When it is determined that the length is shorter than the length of the predetermined scanning line, the length of the inner scanning line is the predetermined length in the scanning line addition process of adding the inner scanning line to the processed data and the determination process. 2. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a scanning line deleting process for deleting the inner scanning line when it is determined that the length is equal to or longer than the length of the scanning line. 前記加工データ生成部は、前記加工パターンに基づき、加工パターンの孔を抽出する孔抽出処理と、加工パターンにより決まる所定の走査線に基づいて、走査線の内側に走査線に沿った内側走査線を生成する走査線生成処理と、前記走査線生成処理により生成された内側走査線が、孔抽出処理で抽出された孔と交差している箇所を有するか否かを判断する第3判断処理と、前記第3判断処理において、内側走査線が交差している箇所を有さないと判断した場合、前記加工データに内側走査線を追加する走査線追加処理と、前記第3判断処理において、内側走査線が交差している箇所を有すると判断した場合、交差している箇所の孔内の走査線を削除修整する走査線修正処理を実行することを特徴とする請求項3記載のレーザ加工装置。   The processing data generation unit is a hole extraction process for extracting holes of the processing pattern based on the processing pattern, and a predetermined scanning line determined by the processing pattern, and an inner scanning line along the scanning line inside the scanning line. And a third determination process for determining whether or not the inner scanning line generated by the scanning line generation process has a portion intersecting with the hole extracted by the hole extraction process. In the third determination process, when it is determined that there is no portion where the inner scanning lines intersect, the scanning line addition process of adding the inner scanning line to the processed data and the inner determination line in the third determination process. 4. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein when it is determined that the scanning lines intersect each other, a scanning line correction process is performed to delete and modify the scanning lines in the holes at the intersecting positions. .. 前記加工データは、前記複数の走査線のうち、走査線と該走査線の内にある走査線とは、連続した走査順として保存されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のレーザ加工装置。   6. The processing data according to claim 1, wherein among the plurality of scanning lines, scanning lines and scanning lines within the scanning lines are stored in a continuous scanning order. The laser processing apparatus described in. 前記加工データは、前記複数の走査線は、走査線ごとに印字開始位置が異なることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のレーザ加工装置。   7. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the processing data has a different print start position for each of the plurality of scanning lines. 加工対象物にレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記レーザ光を走査する走査部と、前記走査部で走査された前記レーザ光を集光する集光部と、加工データに基づいて、前記レーザ光出射部及び前記走査部を制御するコントローラとを備えたレーザ加工装置に用いられる加工データを生成する装置であって、
前記加工対象物に描画される加工パターンから、前記加工対象物を加工する為に前記コントローラが使用する加工データを生成する加工データ生成部を有し、
前記加工データは、前記加工パターンに基づいて生成される、加工パターンの輪郭に沿った環として形成された複数の走査線からなり、前記複数の走査線の走査方向が、隣接する他の走査線の走査方向と逆方向となっていることを特徴とする加工データ生成装置。

A laser beam emitting unit that emits a laser beam for performing laser processing on an object to be processed, a scanning unit that scans the laser beam, and a condensing unit that condenses the laser beam scanned by the scanning unit, An apparatus for generating processing data used in a laser processing apparatus including a controller that controls the laser light emitting unit and the scanning unit based on processing data,
A processing data generation unit that generates processing data used by the controller to process the processing object from the processing pattern drawn on the processing object;
The processing data includes a plurality of scanning lines formed based on the processing pattern and formed as a ring along the contour of the processing pattern, and the scanning direction of the plurality of scanning lines is another scanning line adjacent to each other. A processing data generation device, characterized in that the scanning direction is opposite to the scanning direction.

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